Erste Erfahrungen mit Mehrfamilien‐Passivhäusern in monolithischer Bauweise

Zum ersten Mal entstehen Mehrfamilien‐Wohnhäuser mit den höchsten Ansprüchen an Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in monolithischer Bauweise. Die Gebäude werden in Frankfurt a. M. von der ABG Frankfurt Holding im nördlichen Stadtteil Kalbach Süd errichtet. Der architektonische Entwurf stammt aus dem Büro Scheffler und Partner, die statische, energetische und bauphysikalische Planung des Projekts hat das Frankfurter Büro Bollinger + Grohmann Ingenieure übernommen, die gebäudetechnische Planung das Büro Baumgartner. Es handelt sich dabei um die ersten monolithisch gebauten Mehrfamilien‐Passivhäuser. Sie markieren daher einen Meilenstein für die einschalige monolithische Bauweise in Verbindung mit einem anspruchsvollen energetischen Standard. Die Herausforderung für die Planer bestand in der Berücksichtigung verschiedener Aspekte und deren integrale Einbindung in die Planung. Ausgehend von vorgegebenen Parametern der städtischen Bebauungspläne, von Planungs‐ und Bedarfsvorgaben, wie z. B. Anzahl der erforderlichen Wohneinheiten, Aspekten der Familienfreundlichkeit und Barrierefreiheit, sollte eine Bauweise mit höchsten Ansprüchen an Ressourceneffizienz im weitesten Sinne realisiert werden. Dabei waren nicht nur Aspekte der Energieeffizienz von zentraler Bedeutung. Auch die Kosteneffizienz bei einer den gesamten Lebenszyklus umfassenden Betrachtung sollte die langfristige ökonomische Nachhaltigkeit für Nutzer und Eigentümer sichern. Gleichzeitig ergeben sich aus den hier gesammelten Erfahrungen wichtige Fragen für Forschung und Entwicklung im Bereich des nachhaltigen Bauens, das keinesfalls im Konflikt mit der Kreativität und der Vielfalt der Baukultur steht. First experiences with apartment buildings built in monolithic construction to Passivhaus standard. For the first time, apartment buildings are being built in monolithic construction that meet the most exacting requirements regarding energy efficiency and sustainability. These buildings are under construction in the northern district of Kalbach Süd in Frankfurt (Main) by ABG Frankfurt Holding. The architectural design was produced by Scheffler and Partners, the Frankfurt structural engineers Bollinger + Grohmann undertook the structural design including building physics and energy related aspects, and Baumgartner Engineers took charge of M&E design. These apartment buildings are the first monolithically constructed apartment buildings built to Passivhaus standard. They therefore represent a milestone in single‐skin monolithic construction in connection with an exacting energy standard. The challenge for architects and engineers was to consider a range of different aspects and accommodate them in the design. In addition to given parameters such as the urban development plan, client requirements such as the number of apartments, aspects of family living and barrier‐free standards, the briefing called for the highest construction standard in terms of efficient use of resources in the widest sense. This meant that the emphasis was not only on energy efficiency. Cost efficiency throughout the entire lifecycle of the building was equally as important in order to ensure long term economic sustainability for users and owners. The experience gained on this project will also provide answers to important questions regarding research and development in sustainable building, which is not in any conflict with the creativity and diversity of our architectural culture.     

Berechnung einer Kombinierten Pfahl‐Plattengründung am Beispiel des Hochhauses “Skyper” in Frankfurt/Main

Am Bespiel des Hochhauses “Skyper” wurden durch den Unterausschuss “Kombinierte Pfahl‐Platten‐ und Pfahlgruppengründungen” des DIN verschiedene Berechnungsverfahren zur Berechnung einer Kombinierten Pfahl‐Plattengründung angewendet. Die Ergebnisse werden verglichen und diskutiert, wobei sich für den vorliegenden Fall herausstellte, dass sowohl numerische Verfahren als auch vereinfachte Verfahren, die auf der Halbraumtheorie basieren, akzeptable Ergebnisse liefern. Für eine Auswahl der geotechnischen Berechnungsverfahren wurden Federmodelle für die Abbildung der Reaktion der Baugrundoberfläche und der Pfähle abgeleitet und mit Ansatz dieser Federmodelle die Fundamentplatte bemessen. Auf dieser Grundlage gibt der Unterausschuss eine Empfehlung zur Anwendung von Berechnungsverfahren. Calculation of a piled raft foundation as a case study for the high rise building “Skyper” in Frankfurt/Main. Various calculation methods were applied on the piled raft foundation of the high rise building ”Skyper“. The results are compared and discussed. Numerical methods as well as simplified methods based on the elastic half space theory lead in the actual case to reasonable results. With the derived subgrade reaction modulus and pile stiffness the raft reinforcement was computed. A recommendation for the application of numerical and simplified methods is given.     

WM 2010: Stadiondach für die “Windy City” Port Elizabeth

Begeistert haben wir die Herausforderung angenommen, das Stadiondach für das neue Nelson‐Mandela‐Bay‐Stadion in Port Elizabeth zu planen. Wir haben es als Ehre empfunden, einen Beitrag zur Baukultur in Südafrika zu leisten. Der Entwurf eines markanten, als zukünftiges Wahrzeichen der Stadt tauglichen Daches und die Umsetzung in ein konstruktiv sinnfälliges und effizientes Tragwerk werden im Folgenden näher beschrieben. Häufige Winde in der “windy city” und extrem korrosives Klima sind Teil der Randbedingungen, auf die vom Entwurf über die Planung bis zur Fertigstellung individuell eingegangen werden musste. WM 2010: Roofing the stadium of the “windy city” Port Elizabeth. Designing the roof of the new Nelson Mandela Bay Stadium in Port Elizabeth and thus contributing to the South African building culture is challenge and honor at the same time. The following article covers the design of the roof shape as a signature landmark and its implementation in an economic and structurally meaningful solution. Frequent wind in the “windy city” and an extreme corrosive environment are part of the boundary conditions that required individual solutions from initial design until final completion.     

Das Kuppelmodell des Münchener Hauptbahnhofes geprüft von der Materialprüfungsanstalt Stuttgart

Zur Zeit des Nationalsozialismus wurden viele Städte umgebaut und gigantische Gebäude geplant. Viele NS‐Großbauprojekte sind heute noch bekannt. Unbekannt hingegen sind die unzähligen Bauprojekte die nie realisiert wurden. Der geplante Hauptbahnhof der “Hauptstadt der Bewegung München” ist nur eines der vielen nicht realisierten Projekte. Ihm ging eine sorgfältige Planung und Dokumentation voraus. Das Universitätsarchiv Stuttgart ist im Besitz von Akten der Materialprüfungsanstalt (MPA) Stuttgart, unter denen sich auch die Akten für ein statisches Modell des geplanten Münchner Hauptbahnhofes befinden. The dome model of the Munich Main Station checked through the Materialprüfansalt Stuttgart, Germany. At the time of the National Socialism would many cities new constructed and giant buildings were planned. Many of the NS‐projects are still known today. But unknown are the reams of building projects which never would realized. The planned main station for the “Capital of movement Munich” is only one of many unrealized projects. A careful planning and documentation preceded it. The archive of the University Stuttgart is in the possession of documents of the Materialprüfanstalt (MPA; material control institution) of Stuttgart. Under those also are the documents for a static model of the planned Munich Main Station.     

Hochwasserschutz im Land Bremen – Anpassung an prognostizierte Klimaänderungen

Im Beitrag wird auf Besonderheiten bei der Umsetzung des Generalplans Küstenschutz Niedersachsen/Bremen im Land Bremen eingegangen. Im ersten Teil werden die Grundlagen und Ergebnisse des Generalplans sowie die administrative Aufstellung des Landes Bremen zur Anpassung des Hochwasserschutzes beschrieben. Das Instrument der Kostenvergleichsrechnung wird vorgestellt, welches in Bremen bereits im frühen Projektstadium zur Bewertung der Vorzugslösungen eingesetzt wird. Ein wichtiger Aspekt bei der Umsetzung des Generalplans sind die technischen Anforderungen, die sich aus den bestehenden Hochwasserschutzanlagen ergeben. Weiterhin müssen im Land Bremen die Maßnahmen zum Hochwasserschutz im Wesentlichen unter Berücksichtigung der bestehenden konstruktiv geprägten Ufer (Spundwände und Kaianlagen) umgesetzt werden. Dabei sind spezielle Anforderungen hinsichtlich der aktuellen und zukünftigen Nutzung insbesondere in den Hafenrevieren zu berücksichtigen. Beispielhaft werden begleitende Projekte der INROS LACKNER AG vorgestellt. Flood protection in the Federal State and the city of Bremen by adjustment of climate changes. The present article describes how the Federal State and the Free Hanseatic City of Bremen adapts its flood protection with respect to climate changes and global sea level rise. Design basics are compiled in the “Generalplan Küstenschutz Niedersachsen/Bremen” (General Plan for Coastal Protection – Lower Saxony/Bremen). Main results of the general plan will be described and administrative aspects of the adaptation of the flood protection elements in Bremen will be lined out. Special technical requirements as the consideration of existing walls and dikes will be described. Also requirements from harbour operation, recreational use and urban architecture have to be considered as the Bremen port partly undergoes a rapid change in this regard. The instrument of cost analysis will be introduced which is utilised in Bremen at an early stage of planning in order to develop cost effective measures of public founded projects. Mentioned topics will be described based on projects carried out by INROS LACKNER AG.     

Die neue Ruhrbrücke in Wetter – Eine Stahlverbundbrücke mit luftdicht verschweißten Kästen

Von Mai 2008 bis Dezember 2010 wurde in Wetter eine neue Ruhrbrücke gebaut. Die exponierte Lage des Bauwerkes im Ruhrtal mit der Nähe zur Stadt Wetter begründete entsprechende Ansprüche an eine ausgewogene Gestaltung. Im Rahmen der Vorplanung wurden unter Beteiligung eines Architekturbüros zunächst umfangreiche Studien zur Auswahl eines geeigneten Brückensystems entwickelt. Der weiteren Planung und der Bauausführung zugrunde gelegt wurde eine etwa 361 m lange Deckbrücke in Stahlverbundbauweise mit luftdicht verschweißten Stahlkästen, mit einer maximalen Stützweite von fast 84 m und einer etwa 9 m hohen Voute über dem Pfeiler am Ruhrufer. Die Voute wurde durch Druckstreben aufgelöst und die Konstruktion dadurch gegliedert. Im Bereich der durch eine senkrechte Strukturschalung gestalteten Pfeiler wurde der Brückenüberbau parallelgurtig ausgebildet. The new Ruhr Bridge in Wetter, Germany – An air‐proof welded steel box girders. From May 2008 to December 2010 a new bridge over the Ruhr River was built in Wetter in Germany. The exposed location of the bridge over the Ruhr valley close to the city of Wetter requires a deliberate designed structure. Within the preliminary plannings, comprehensive studies about reasonable bridge construction systems were carried out, supported by an architecture office. Planned and realised has been a 361 m long bridge with air‐proof welded steel box girders and a concrete deck. The maximum span is nearly 84 m and the inclined haunch above the pier is about 9 m high. The inclined haunch has been formed with two diagonal struts to dissolve the construction. In the area of the vertical structured piers outside the Ruhr the bridge superstructure has been constructed with parallel chords.     

Titelbild: Stahlbau 2/2006

Als fünfte Donauquerung in Bratislava/Slowakei, wurde mit der Apollo Donaubrücke ein technisch interessantes und gestalterisch herausragendes Bauwerk der Ingenieurbaukunst errichtet, welches mit dem Europäischen Stahlbaupreis 2005 der European Convention for Constructional Steelwork (ECCS) ausgezeichnet wurde. Das Titelbild zeigt die 231 m weit gespannte Bogenbrücke. Die wellenförmig gestalteten Querträger und das Blau im Längsprofil erinnern an die legendäre “Donauwelle” und die “Blaue Donau”. Mit der Apollo Donaubrücke schufen die an der Planung und am Bau Beteiligten ein neues Wahrzeichen der slowakischen Hauptstadt (s. Beitrag S. 138–144). (Foto: MCE Stahl und Maschinenbau GmbH & Co, Linz)     

Ingenieurwissenschaftliche Untersuchungen an der Hagia Sophia in Istanbul — Teil 1: Das Konstruktionsgefüge

Die Hagia Sophia in Istanbul ist eines der baugeschichtlich wichtigsten und ingenieurmäßig bemerkenswertesten Bauwerke der letzten 1500 Jahre. Aufgrund restauratorischer Sicherungsarbeiten und der damit verbundenen Einrüstung der Hauptkuppel war in den letzten Jahren die einmalige Gelegenheit gegeben, den geometrischen und materiellen Irregularitäten und Diskontinuitäten, die aus mehreren Teileinstürzen und Wiederaufbauten herrühren, mit Hilfe zerstörungsfreier geophysikalischer Untersuchungsverfahren nachzugehen. Damit konnte der heutige Bestand und Zustand der aus Ziegeln gemauerten Hauptkuppel und der aus Naturstein errichteten vier Hauptpfeiler intensiv erkundet werden. Die erlangten neuen Kenntnisse zum Konstruktionsgefüge erlaubten einerseits die Entwicklung differenzierter Berechnungsmodelle, mit deren Hilfe eine Aussage zum Lastfluss, den Spannungszuständen und dem Stabilitätsverhalten der Hagia Sophia möglich wurde und bieten andererseits Grundlage, um die Frage der Erdbebengefährdung mit einer der historischen Bedeutung des Gebäudes entsprechenden Zuverlässigkeit zu beantworten. Im vorliegenden ersten Teil des Berichtes zum DFG‐Projekt “Ingenieurwissenschaftliche Untersuchungen an der Hauptkuppel und den Hauptpfeilern der Hagia Sophia in Istanbul“ [1] wird über die Erkundungen am Bauwerk berichtet. Der im nächsten Heft erscheinende zweite Teil wird dann die Folgerungen, die sich daraus für das Tragverhalten und Tragvermögen des Gebäudes ergeben, zum Inhalt haben. Engineering Studies on the Hagia Sophia in Istanbul — Part 1: The Structural Characteristics. The Hagia Sophia in Istanbul is one of the most significant and remarkable buildings of the past 1500 years, both from an architectural history and an engineering point of view. Due to restoration work and the related scaffolding of the main dome, the past years have provided a unique opportunity to investigate the geometrical and material irregularities and discontinuities resulting from several partial collapses and rebuilding, by using nondestructive geophysical analytical methods. They allowed a thorough exploration of the present substance and condition of the main dome’s brick masonry and of the four main pillars built from natural stone. The new findings regarding the structural characteristics allowed, on the one hand, developing differentiated calculation models by means of which statements on load flow, stress states and stability behavior of the Hagia Sophia became possible and on the other, provided a basis for answering the question about the earthquake risks with a reliability corresponding to the historical significance of the building. The first part of the report on the DFG project “Engineering Studies on the Main Dome and Main Pillars of the Hagia Sophia in Istanbul” describes the explorations of the building. The second part, which will appear in the next issue, will present the conclusions resulting for the structural behavior and structural capacity of the building.     

Flughafen Sheremetyevo,Moskau – Planung und Fertigung der Stahldächer und Brücke

Im Zuge einer deutlichen Erweiterung der Fluggastkapazitäten und Modernisierung ist in Moskau das dritte Terminal am Flughafen Sheremetyevo entstanden (Bild 1). Unter der Leitung der Arnold AG übernahm das Büro B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH (B+G) die Planung mehrerer Vordächer und einer Fußgängerbrücke zwischen Parkhaus und Terminal. In der weiteren Entstehung wurden die Firmen Müller Offenburg GmbH & Co. KG (MOG), Heinrich Lamparter Stahlbau GmbH & Co. KG (StaLA) und Radabau GmbH für die Fertigung verpflichtet. Der folgende Beitrag befasst sich mit den Besonderheiten der Planung sowie der Fertigung der einzelnen Bauteile in diesem speziellen Projekt. Sheremetyevo Airport, Moscow, Russia – Structural design and fabrication of steel roofing and bridge. The new Terminal 3 was built as part of the significant expansion and modernization to increase passenger capacities at Sheremetyevo Airport in Moscow (Figure 1). Bollinger + Grohmann Ingenieure carried out the structural design for various canopies and a footbridge between parking garage and terminal building under the supervision of the Arnold AG. In the later stage of the project Müller Offenburg GmbH & Co. KG (MOG), Heinrich Lamparter Stahlbau GmbH & Co. KG (StaLA) and the Radabau GmbH were assigned the manufacturing contract. The following article deals with the peculiarities during the design stage and fabrication of individual structural elements of this particular project.     

Fassaden‐ und Dachkonstruktionen für ein Kernkraftwerk

Für den Neubau eines Kernkraftwerkes mussten bei den Fassaden‐ und Dachkonstruktionen verschiedene besondere technische Aufgabenstellungen bewältigt werden. Diese sind zum einen in den lokalen klimatischen Verhältnissen begründet, zum anderen wird mit dem Neubau eines Kernkraftwerkes ein besonderer Anspruch hinsichtlich Betriebssicherheit verbunden. Die statisch‐konstruktiven Beanspruchungen, die Anforderungen aus der Bauphysik sowie die Montagebedingungen erforderten die Weiterentwicklung etablierter Fassadenaufbauten und deren Prüfung in Laboren und Prüfinstituten vor Fertigungsbeginn. Thema des Aufsatzes ist die bereits weitgehend realisierte Gebäudehülle des nichtnuklearen, konventionellen Bereiches – dem “Turbine Island“. Züblin Stahlbau GmbH, Mitglied des IFBS und DStV, führte im Turbine Island neben den Fassadenarbeiten auch die Stahlbauarbeiten aus. Aus der Verbindung beider Gewerke wurden Synergien insbesondere in der Planung der Schnittstellen und der Verzahnung von Montageabläufen vor Ort gezogen. In Summe werden beim Turbine Island ca. 90000 m² Profilbleche verlegt und ca. 4000 t Stahlkonstruktionen montiert. Facade and roof construction for a nuclear power plant. For the new building of a nuclear power plant, different special technical problems are to be handled with regard to the facade and roof constructions. On the one hand, these are caused by the local climatic conditions, while on the other hand a special demand with regard to operational safety is associated with the new building of a nuclear power plant. The static‐construction demands, the requirements from the construction physics and as well as the erection conditions required the further development of established façade structures and their testing in laboratories and testing institutes before production commencement. The already largely realized building envelope of the conventional area – the “Turbine Island” – is the subject of this paper. Züblin Stahlbau GmbH, an IFBS and DStV member, also implemented the steel construction works in the Turbine Island, as well as the facade work. Synergies were generated from the combination of both trade sectors, in particular in the planning of the interfaces and the intermeshing of assembly process sequences on site. In sum, with the Turbine Island, approx. 90000 m² profiled sheet metal units are laid and approx. 4000 tons steel structures mounted.     

Ganzfertigteile bei der Verbundfahrbahnplatte der Bahretalbrücke – Eine Revision nach Ausführung und baubegleitender messtechnischer Überwachung

Fertigteilbauweisen für die Herstellung der Fahrbahnplatten von Verbundbrücken konnten sich bei kleineren Brücken bereits durchsetzen. Verschiedene Bautypen wurden entwickelt: die VFT‐Bauweise, die Halbfertigteilbauweise, die Ganzfertigteilbauweise. Im Großbrückenbau ist die Anwendung, zumindest in Deutschland, bisher auf einzelne Fälle beschränkt geblieben und eine abgeschlossene Stufe der Entwicklung noch nicht erreicht. Die Ganzfertigteilbauweise, wie sie bei der Bahretalbrücke eingesetzt wurde, stellt eine Möglichkeit dar, die Vorteile der deutlich schnelleren Herstellung der Fahrbahnplatte im Großbrückenverbundbau effektiv zu realisieren. Besonderes Augenmerk ist bei der Bemessung und Konstruktion auf die Rissproblematik zu legen. Die hier aufgetretenen Rissbildungen begründen sich durch die unterschiedlichen Materialeigenschaften und Herstellungszeitpunkte der Fertigteile und der Ortbetonergänzungen. Mit Hilfe des baubegleitenden Messprogramms für die Bahretalbrücke konnten die Rissbildungen sowie insbesondere die Spannungen in den Anschlussbewehrungen der Fertigteile gut nachvollzogen werden. Letztere liegen aufgrund des “Sammelrisseffektes” deutlich über den Spannungen der Ortbetonbewehrung und können nicht einfach am Zustand II‐Querschnitt berechnet werden. Zusammenfassend kann für die Bahretalbrücke eine gute Beurteilung der Bauweise gegeben werden. Prefabricated elements for the floor system of Bahretalbridge. The construction of floor systems of composite bridges, using prefabricated elements in concrete, could already achieve acceptance for smaller bridges. Different types were developed: VFT‐types, semi‐precast construction, precast construction. So far there are only a few cases of prefabricated elements in concrete for bigger bridges in Germany. Using the precast construction presents a possibility to produce floor systems faster and more effective, as done with the Bahretalbridge. Special attention is to be turned to the calculation and construction of the crack formations. The crack formations seen in this particular construction happened because of the different material property and the production time of the prefabricated elements as well as the addition of floor systems. During the construction progress several measurements helped to understand the appearance of the crack formations. The stresses of the reinforcement between prefabricated elements and the in‐situ concrete are much higher due to the effect of accumulated cracks. Summarizing the construction of the Bahretalbridge was done in a decent way and deserves a positive evaluation.     

Der Ausbau des Mittleren Rings Ost in München

Der Ausbau des Mittleren Rings Ost stellt eine bedeutende Infrastrukturmaßnahme für den Ostteil der Landeshauptstadt München dar, die vor allem auf die Verbesserung des Verkehrsflusses und die Reduktion der Schall‐ und Schadstoffimmissionen am hochbelasteten Mittleren Ring ausgerichtet ist. Auch weitreichende städtebauliche Maßnahmen können nach Abschluss der Tunnelbauarbeiten an der Oberfläche realisiert werden. Der Beitrag befasst sich sowohl mit dem Verkehrskonzept der Ausbaumaßnahme wie auch mit Bemessung, Konstruktion und Bauausführung der zugehörigen Tunnelbauwerke. Ein Schwerpunkt der Erläuterungen liegt dabei auf einem zweistöckigen Kreuzungsbauwerk, das wie alle anderen Tunnelbauwerke der Ausbaumaßnahme in Bohrpfahl‐Deckelbauweise hergestellt wurde. The MRO‐Tunnels in Munich. The construction of the MRO‐Tunnels in Munich represents an important infrastructural measure in the eastern part of the state capital Munich for traffic flow improvement, protection from noise and exhaust pollution as well as for the town development. The main aspects of this paper are the design and the computation of the MRO‐Tunnels with special focus on a complex tunnel crossing, which is located on Einsteinstrasse. The “Top‐Down” construction method was of substantial importance to maintain traffic flow and to extensively reduce impairment to adjacent buildings during the construction period.     

Zur Notwendigkeit von Gefällen bei Parkdecks

Sowohl bei der Planung und dem Bau neuer als auch bei der Begutachtung bestehender Parkbauten wird immer wieder die Frage diskutiert, ob die Ausbildung eines Gefälles prinzipiell notwendig ist. Dabei werden verschiedene Argumente zusammengebracht, die zum einen aus der Betrachtung der Nutzung und Gebrauchstauglichkeit des Gebäudes als Parkbau und zum anderen aus der Frage der Dauerhaftigkeit der Tragkonstruktion aus Stahlbeton oder Spannbeton resultieren. Ziel dieses Beitrags ist, diese Argumente zusammenzustellen und zu ordnen. Anhand der verschiedenen Aspekte soll erläutert werden, warum im neuen DBV‐Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” darauf verzichtet wurde, die Ausbildung eines Gefälles als Regelbauweise in jedem Fall zu fordern und – stattdessen – es dem Bauherrn zu überlassen, aufgrund einer Abwägung differenzierter Argumente für und gegen ein Gefälle eine sachgerechte Entscheidung zu treffen. On the Necessity of Gradients at Parking Decks When design and executing new car parks or when surveying existing ones, an often discussed question is whether a gradient of parking decks is always necessary. In this context different arguments are commonly used. These arguments have been collected and reviewed under the aspect of usability as a car park on the one hand and under the aspect of durability of the reinforced construction on the other hand. It has been shown why in the new DBV‐Code of Practice “Multi‐Storey and Underground Car Parks” an incline is not required as a standard construction method in every case. Instead of that it has been concluded that an appropriate owner's decision on pro or contra an incline would be reasonable and necessary based on the above consideration of differentiated arguments.     

Neubau der ÖBB‐Donaubrücke Tulln – ein innovatives Brückentragwerk

104 Jahre nach ihrer Erbauung wurde die Eisenbahnbrücke der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) über die Donau in Tulln einer Generalsanierung unterzogen. Als Tragsystem der neuen Brücke wurde eine Fachwerkverbundkonstruktion mit untenliegender Fahrbahn gewählt. Nach nur 16 Monaten Bauzeit konnte mit der Inbetriebnahme im Oktober 2009 ein Stück europäische Brückenbaugeschichte geschrieben werden. Für die Demontage der bestehenden Tragwerke und die Montage des neuen Tragwerks inklusive der Ausrüstung für den Bahnbetrieb stand eine 7‐monatige Streckensperre zur Verfügung. Die Herstellung des Ersatzneubaus des 440 m langen Brückentragwerks unter möglichst geringer Beeinträchtigung des Straßen‐, Bahn‐ und Schiffsverkehrs stellte höchste Anforderungen an den Bauherrn, die Planer und die ARGE Donaubrücke Tulln. Errection of the ÖBB‐Donaubrücke Tulln – an innovative bridge construction. 104 years after being built, the railway bridge of the Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) across the Danube at Tulln, Austria, has been completely refurbished. The new bridge is based on a composite over‐deck truss construction. After a construction time of only 16 months, commissioning in October 2009 was the last step in a project that will make European bridge construction history. For the dismantling of the existing supporting structure and the assembly of the new one incl. the railway facilities, the railway line was blocked for 7 months. Replacing the 400‐m long supporting structure while keeping the effects on road, rail and shipping traffic to the lowest possible level put highest demands on owner, planners and ARGE Donaubrücke Tulln.     

Die Gänsebachtalbrücke,eine integrale Talbrücke der DB AG auf der Neubaustrecke Erfurt‐Leipzig/Halle

Die Gänsebachtalbrücke auf der Neubaustrecke zwischen Erfurt und Leipzig/Halle, Teil des Verkehrsprojektes Deutsche Einheit Nr. 8.2, ist eine integrale, also lagerlose, Eisenbahnbrücke aus Spannbeton. Sie ist für den Hochgeschwindigkeitsverkehr mit Betriebsgeschwindigkeiten bis zu 300 km/h bestimmt. Die in der Realisierung befindliche Talbrücke basiert als alternativer Entwurf auf dem “Leitfaden: Gestalten von Eisenbahnbrücken” der DB AG. Die Gänsebachtalbrücke ist eine Rahmenbrücke, ein Spannbetonplattenbalken monolithisch auf kreisrunden Pfeilern. Am Beispiel der Gänsebachtalbrücke konnte gezeigt werden, dass die alternativen Entwürfe aus dem Leitfaden der DB AG hinsichtlich Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Verkehrssicherheit sowie Kosten mindestens gleichwertig und damit für den Hochgeschwindigkeitsverkehr geeignet sind. Das Abweichen von der Rahmenplanung und die integrale Bauweise erforderten eine Zustimmung im Einzelfall und damit zahlreiche weiterführende Untersuchungen, welche in diesem Aufsatz ausführlich dargestellt werden, wie die Untersuchung zum dynamischen Verhalten bei Zugüberfahrten und möglicher Resonanzerscheinungen. Mit diesem alternativen Entwurf kommt eine Talbrücke zur Ausführung, die robuster ist und sich besser in das flache Gänsebachtal einfügt als der Ausschreibungsentwurf der Rahmenplanung. The Gänsebach Valley Bridge, an Integral Valley Bridge owned by the DB AG on the New Railway Erfurt‐Leipzig/Halle The new railway between Erfurt and Leipzig/Halle, part of the transportation project “Deutsche Einheit No. 8.2”, crosses the Gänsebach valley via an intregal (i.e. no bearings) prestressed concrete bridge. The bridge is designed for high‐speed traffic of up to 300 km/h. The bridge, currently under construction, is based on an alternative design in accordance with the guideline “Design of Railway Bridges” (“Leitfaden: Gestalten von Eisenbahnbrücken”) of the Deutsche Bahn AG. The Gänsebach valley bridge is designed as a frame bridge, a monolithical prestressed concrete double T‐beam on circular columns. The example of the Gänsebach valley bridge proved that alternative designs following the DB AG guideline are to be regarded as at least equivalent with regard to load bearing capacity, serviceability and traffic safety as well as cost and therefore suitable for high‐speed traffic. The deviation from the original plan and the integral design required a separate approval and consequently various further tests, such as examining the dynamic behavior under train crossings and possible resonance vibrations. These tests will be described in detail in this paper. This alternative design will result in a bridge which is more robust and will fit in more harmoniously with the shallow valley of the Gänsebach than the original commissioned design would have.     

Zwischen Genie und Utopie – Johann Wilhelm Schwedlers vergessener Alternativentwurf für die erste Kölner Rheinbrücke

Im Wettbewerb um den Bau der ersten Kölner Rheinbrücke erhielt der junge Berliner Ingenieur Johann Wilhelm Schwedler den Ersten Preis für einen Hängebrücken‐Entwurf, der auf einer Planung seines Bruders aufbaut und sich eng an die Vorgaben der Ausschreibung hielt. Da aber schnell klar wurde, dass die verlangte Hängebrücke mit Schifffahrtsöffnung den stetig wachsenden Anforderungen an eine Eisenbahnbrücke nicht genügen konnte, schuf Schwedler kurz darauf einen Alternativentwurf, bei dem er die Fahrbahn an abgestumpft linsenförmigen Trägern aufhing. Dieser Entwurf, der bisher unbekannt war und erst im Jahre 1900 publiziert wurde, steht in engstem Zusammenhang mit Schwedlers bahnbrechender, ebenfalls zunächst kaum wahrgenommenen Publikation der “Theorie der Brückenbalkensysteme” von 1851. In Köln entschied man sich 1853/54 für den Bau einer Gitterträgerbrücke nach dem Vorbild der Dirschauer Weichselbrücke. Als Schwedler Jahrzehnte später genau dort seinen letzten Großbau ausführen konnte, nahm er die Kölner Entwürfe auf; in statisch aktualisierter Form bildeten sie ein Dokument des Fortschritts im Brückenbau und ein gebautes Manifest zugunsten der theoretisch‐wissenschaftlich fundierten Ingenieurbaukunst, an deren Durchsetzung Schwedler maßgeblich beteiligt war. Of vision and genius – The forgotten alternative design by Johann Wilhelm Schwedler for the first Rhine Bridge at Cologne, Germany. The competition on the first Rhine crossing was won, with a suspension bridge construction, based on his brother's preparatory designs and closely following the rules, by young engineer Johann Wilhelm Schwedler from Berlin. But it soon became clear that the bridge, including an opening section, could not cope with the constantly rising demands of railway traffic, and Schwedler created an alternative design, consisting of lenticular trusses with a suspended track. This design, hidden for al long time and published only once in 1900, is closely linked with Schwedler's groundbreaking, but also first neglected publication on the “Theory of Bridge Truss Systems” in 1851. Some years later, a lattice truss bridge was built at Cologne, following the Weichsel bridge at Dirschau (1850–55). Decades later when Schwedler got the chance to build another large size bridge right there, he returned to the Cologne design of 1850. Structurally modernized, he made it a document to progress in bridge building and a manifesto for an Art of Engineering based on science and theory, the success of which was not to a small extent the work of Schwedler.     

Zur Entwicklung und zum Einsatz des Liquid‐V‐Dampers zur Tilgung von vertikalen Brückenschwingungen – Teil 1 – Mechanische Grundlagen und Wirkungsweise

Die Kenntnis über das dynamische Verhalten von Bauwerken gewinnt immer mehr an Bedeutung. Dies trifft insbesondere auf Brücken zu, die durch den Einsatz von hochfesten Materialien sowie komplexen Computerprogrammen schlanker und leichter denn je geplant und gebaut werden können. Dadurch wird die Berücksichtigung dynamischer Kriterien in der Planung und Bauwerksüberwachung unumgänglich. Eine Möglichkeit der Minimierung der auftretenden Schwingungen ist die Anordnung von Schwingungsdämpfern am Tragwerk, die bis dato hauptsächlich in der Form des Masse‐Feder‐Dämpfers realisiert wurden. In diesem zweiteiligen Beitrag soll der alternative Einsatz von Flüssigkeitsschwingungstilgern in V‐Form (Liquid‐V‐Damper) gegen vertikale Brückenschwingungen speziell für den Einsatz bei Fachwerkbrücken dargestellt werden. Dabei wird der Schwerpunkt im vorliegenden ersten Teil des Beitrages auf die mechanische Wirkungsweise gelegt, der zweite Teil beschäftigt sich mit den zugehörigen Versuchen sowie der praktischen Anwendung der Tilger. Auf die baupraktische Einsatzmöglichkeit der Liquid‐V‐Damper wird dabei ein besonderes Augenmerk gelegt. Development and use of the Liquid‐V‐Damper against vertical bridge vibrations. Part 1 – Mechanical basics and mode of operation. Nowadays the acknowledgment of the dynamical behavior of structures, in special for bridges, becomes more and more important because of the use of high strength materials and complex computer simulations. Due to that reasons these structures can be planed and build more slender and light weighted than ever. So the consideration of dynamical effects in the planning phase and the structure monitoring is indispensable. One possible method to reduce structural vibrations is the arrangement of dampers on the structure. The common type of dampers is the mass‐spring damper. In this two‐part paper the alternative use of tuned liquid column damper (Liquid‐V‐Damper) against vertical bridge vibrations in special designed for truss bridges is presented. The presented first part concerns with the mechanical mode of operation, the second part will present the corresponding testing series and the practical tuning of the damper. Special attention is paid to the practical use of the Liquid‐V‐Damper.     

Grundlagen des Lebensdauermanagements im Kraftwerksbau

Der Begriff des “Lebensdauermanagements” rückt im Kraftwerksbau auch bei der Planung von Neubauten verstärkt in das Blickfeld der Betreiber. Darüber hinaus werden für Bestandsbauwerke unter dem Einfluss von Laufzeitverlängerungen Maßnahmen erforderlich, die die Restlebensdauer zuverlässig bewerten und sicherstellen können. Der vorliegende Beitrag zeichnet die rechtlichen Rahmenbedingungen nach, aus denen sich das Erfordernis eines aktiven Lebensdauermanagements ergibt und stellt die Vorgehensweise und grundlegenden Elemente einer derartigen begleitenden Überwachungsstrategie dar. Fundamentals of Lifetime Management in Power Plants The concept of “lifetime management” moves more and more into the focus of power plant owners, also in the context of new constructions. Additionally, for existing buildings there is a demand for methods, which are able to estimate the remaining lifetime in a reliable way. The present contribution collocates the legal general conditions, which lead to a requirement of an active lifetime management, and presents the procedure and basic elements of such an accompanying inspection strategy.     

Neubau der Kultur‐ und Gesellschaftswissenschaftlichen Fakultät der Universität Salzburg

Mit der Planung und Errichtung des Neubaus für die Kultur‐ und Gesellschaftswissenschaftliche Fakultät (KGW) der Universität Salzburg entsteht ein Gebäude, das dank seiner exponierten und herausfordernden Architektur, aber auch wegen der Problematik des anstehenden Baugrunds höchste Anforderungen an die Aus‐ und Durchbildung des gesamten Tragwerks stellt, über das zu berichten lohnt. Dabei bedingen die unterschiedlichsten gestalterischen und funktionalen Anforderungen des Gebäudes bauteilkonkret spezifische Antworten, die frühzeitig in der Planung an zudenken und bezüglich ihrer Wirtschaftlichkeit zu bewerten waren. Die entwurfsbedingt weitgehende Freistellung der mittleren Geschosse des Baus von Stützelementen erfordert die Ausbildung weitspannender Tragwerke in den Obergeschossen, wobei hier nur begrenzt Platz für die Erzielung statischer Höhen zur Verfügung stand. Andererseits mussten die konzentriert angreifenden, beträchtlichen Lasten der Obergeschosse mit weit gespannten Gründungskonstruktionen verteilt und in den begrenzt tragfähigen Baugrund abgeleitet werden. The new building for the Faculty of Cultural & Social Sciences of the University of Salzburg — A remarkable building with an exceptional supporting structure. Due to its prominent and provocative architecture as well as because of the difficult ground conditions the new building for the Faculty of Cultural & Social Sciences (KGW) of the University of Salzburg becomes a building that requires the highest standards for the development and reali zation of the static superstructure, which is worth to mention. The most different design and functional requirements of the building call for component‐specific answers which had to be tackled early in the design and to be assessed regarding their economics. The design‐related extensive clearance of the middle floors from supporting elements requires the construction of large‐span supporting structures in the upper floors leaving only limited space to achieve static heights. Contrary to that, the immense acting forces of the upper floors had to be distributed through large‐span foundations and transferred into the inadequate loadbearing ground.     

Bodenverflüssigung bei Erdbeben — Rechnerischer Nachweis mit Lasteinwirkung und Bodenwiderständen

Immer wieder entstehen Erdbeben mit erheblichen Personen‐ und Sachschäden. Immer wieder entfestigen sich dabei sandige Gründungsböden infolge einer Bodenverflüssigung durch die Erdbebenerschütterungen insbesondere bei hohen Grundwasserständen. Selbst solide Bauwerke können in den Untergrund einbrechen, auch wenn sie zuvor über Jahre praktisch setzungsfrei gewesen sind. Das Versagen des Untergrundes durch Bodenverflüssigung ist weltweit als “Liquefaktion‐Effekt” bekannt, wird aber in der täglichen Praxis mitunter immer noch unsicher behandelt. Nachfolgend wird die Mechanik der Lasteinwirkung und der Bodenwiderstände bei einer Erdbebenerschütterung beschrieben und das für baupraktische Berechnungen derzeit gängige Formelwerk dazu zusammengestellt. Damit lässt sich in geeigneter Weise prüfen, ob bei bestimmten Bodenverhältnissen und einem bestimmten Bemessungserdbeben eine Verflüssigung des Untergrundes zu besorgen ist oder ob bauliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich sind. Liquefaction due to earthquakes — structural analysis with load actions and soil resistances. Again and again earthquakes have caused severe personal injuries and damages to property. In case of ground motion sandy subsoils especially in connection with high ground water tables can loose their strength and liquify. Then even solid structures may suffer severe settlements and collaps, even though through many years practically no settlements were noticed. This failure mechanism all over the world is wellknow as ”liquefaction”, but in daily practice is still handled with some uncertainness. In the following the mechanism of the load actions and the soil resistances during earthquakes will be described and the nowadays common formulas for the structural analyses will be compiled, enabling the assessment, if certain soil conditions will resist a design earthquake without liquefaction or if structural measures will be required.